ITMI972334A1 - Complesso di tenuta perfezionato per elementi girevoli in particolare per l'albero a gomiti di motori a combustione interna - Google Patents
Complesso di tenuta perfezionato per elementi girevoli in particolare per l'albero a gomiti di motori a combustione interna Download PDFInfo
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Description
DESCRIZIONE
La presente invenzione riguarda un complesso di tenuta, per l'impiego nel campo automobilistico, specificatamente progettata per fornire migliori condizioni di funzionamento per il suo impiego specifico e per includere addizionali funzioni normalmente non fornite da tale tipo di componente.
Come è noto, i moderni autoveicoli sono dotati di sistemi elettronici di controllo o supervisione di una molteplicità di parametri relativi al funzionamento dei vari meccanismi degli autoveicoli stessi. Questi sistemi sono costituiti sostanzialmente da sensori installati in punti dei meccanismi correlati ai parametri sorvegliati; e da un cosiddetto computer di bordo, basato su software dedicato, che riceve ed elabora le informazioni trasmesse dai sensori e, in funzione di queste, emette segnali di comando destinati ai meccanismi monitorati e/o all<1>impiego di segnalazione e/o ad altri organi.
Tra gli organi controllati da tali sistemi vi è l'albero a gomiti, in prossimità del quale è previsto un complesso sensore atto a rilevare la rotazione dell'albero a gomiti stesso e a trasmettere tale informazione di rotazione al computer.
Relativamente a tali complessi sensori, come essi sono costruiti e montati per assolvere al loro compito, sussiste un problema che sarebbe desiderabile risolvere. Infatti, tali complessi sensori sono normalmente montati entro il motore, in zone difficilmente accessibili, generalmente entro il supporto dell'albero a gomiti. Ciò, unitamente ad altri problemi complica il montaggio e la manutenzione del sensore.
Tenendo presente tale problema e al fine di risolverlo, è stato sviluppato il complesso di tenuta perfezionato secondo la presente invenzione consistente, essenzialmente, nella associazione del sistema di tenuta di estremità dell'albero a gomiti al sensore di rilevazione delle inforinazioni di rotazione dell'albero a gomiti.
Tale forma di montaggio del sensore risolve il problema menzionato, poiché il sensore risulta meglio accessibile, cosi da facilitare il montaggio come pure la sua eventuale manutenzione.
I disegni acclusi illustrano il complesso di tenuta perfezionato secondo la presente invenzione e, in tali disegni:
la figura 1 mostra il complesso di tenuta d'estremità dell'albero a gomiti, in una forma di realizzazione preferita, in vista frontale e dal suo lato rivolto verso l'esterno, opposto al lato di esso contiguo al basamento del motore;
la figura 2 illustra un dettaglio in sezione, in cui è rappresentato il complesso sensore;
la figura 3 illustra una vista frontale di un manicotto, costituente parte del complesso di tenuta, considerato separatamente;
la figura 4 illustra una vista in sezione diametrale di un'altra possibile forma di realizzazione del complesso di tenuta; e
le figure 5, 6 e 7 illustrano ulteriori possibili forme di realizzazione del complesso di tenuta secondo la presente invenzione.
Come è illustrato nelle figure dei disegni precedentemente menzionate, il complesso di tenuta, secondo la presente invenzione, è costituito sostanzialmente: dalla associazione di un sistema 1 di tenuta per le estremità dell'albero a gomiti; e da un dispositivo 2 definente pista per elementi di tenuta radiale del sistema di tenuta e sensore di informazioni di rotazione dell'albero a gomiti, mutuamente incorporati.
Nella forma di realizzazione preferita (figure 1 e 2), il sistema 1 di tenuta delle estremità dell'albero a gomiti è costituito da un sistema integrato di tenuta delle estremità dell'albero a gomiti, costituente l'oggetto di un'ulteriore domanda di brevetto del medesimo Richiedente e costituito, sostanzialmente: da un elemento strutturale anulare 10, previsto per il montaggio nel basamento del motore e fissato attorno all'albero a gomiti; e da un 20-30-40 di elementi di tenuta, in grado di fornire tutta la tenuta necessaria in corrispondenza delle estremità dell'albero a gomiti, costituiti da materiali selezionati per fornire la tenuta desiderata e suscettibili di essere inclusi nell'elemento strutturale mediante vulcanizzazione, cioè: elemento di tenuta radiale 20 (figura 2) formato sostanzialmente: da un labbro di tenuta principale 21 con sezione a "L", fatto di politetrafluoroetilene - PTFE e dotato di una gola elicoidale di tenuta idrodinamica (non illustrata); e da un labbro di tenuta 24 contro la possibile penetrazione di polvere, fatto di gomma, feltro o materiali simili; detto complesso di elementi di tenuta comprendendo inoltre: un elemento di tenuta statica elastomerico 30 per la tenuta superficiale tra l'elemento strutturale 10 ed il basamento del motore; ed un elemento di tenuta angolare elastomerico 40, per fornire sigillatura dell'intercapedine tra il basamento del motore e il giunto del carter.
Il sistema, cosi realizzato nella sua versione originale, oltre agli elementi precedentemente menzionati comprende pure, secondo la presente invenzione, il dispositivo 2 definente pista per gli elementi di tenuta radiale/sensori di informazioni di rotazione dell’albero a gomiti, costi-tuito sostanzialmente: dal manicotto anulare 50, suscettibile di essere montato solidale all'estremità dell'albero a gomiti 1 e la cui superficie esterna definisce pista di tenuta per i labbri di tenuta principale di PTFE 21 e per il labbro 24 di tenuta antipolvere; e da un dispositivo sensore di informazioni di rotazione dell'albero a gomiti comprendente: una flangia 51 prolungantesi dall'estremità rivolta verso l'esterno del manicotto 50 e dotata di un bordo libero dentellato costituito da denti 52 e spazi 53 tra tali denti (figura 3); e un sensore 54 montato nell'elemento strutturale 10, suscettibile di rispondere in forme diverse quando è in presenza di un dente 52 oppure di uno spazio 53 del bordo della flangia 51, tale sensore essendo collegato e cooperando con un computer o calcolatore di bordo dedicato 55.
Relativamente al funzionamento, particolarmente degli elementi di tenuta 20, 30, 40 veri e propri, questi, nel presente complesso di tenuta, operano in modo convenzionale. Con riferimento al dispositivo sensore di informazioni di rotazione dell'albero a gomiti, quando la flangia 51 ruota, i suoi denti 52 e i suoi spazi periferici 53 passano attraverso il sensore 54, che risponde diversamente in presenza dei denti o degli spazi, generando segnali diversi, che sono trasmessi al computer di bordo 55 che li elabora, in maniera nota, per contare i giri dell'albero a gomiti.
Naturalmente, nell'ambito della struttura basilare precedentemente descritta, il presente complesso di tenuta è suscettibile di modifiche relative ai materiali, alle dimensioni, ai particolari strutturali e alla applicazioni, senza per questo allontanarsi dall’ambito protettivo dell'invenzione.
Così, secondo un'ulteriore possibile forma di realizzazione, il com-plesso di tenuta secondo la presente invenzione può essere dotato del sistema 1 di tenuta delle estremità dell'albero a gomiti costituito da un sistema semi-integrato di tenuta per l'albero a gomiti (figura 4), secondo un'altra domanda di brevetto del medesimo Richiedente, comprendente, sostanzialmente: un elemento strutturale permanente 10', previsto per essere montato nel basamento del motore ed includente l'elemento di tenuta statica superficiale 30' e l'elemento di tenuta angolare 40‘, questi elementi essendo elastomerici ed essendo inclusi nell'elemento strutturale/di montaggio 10' mediante vulcanizzazione; detto sistema semi-integrato comprendendo inoltre un elemento di tenuta radiale 20' formato essenzialmente: da un labbro di tenuta principale 21' fatto di politetrafluoroetilene - PTFE e dotato di tenuta idrodinamica; labbro 22’ di tenuta contro la penetrazione di polvere, fatto di un materiale tipo gomma, feltro o simili, e carcassa 23', incorporati gli uni negli altri mediante vulcanizzazione, così da definire un complesso anulare originariamente isolato dall'elemento strutturale/di montaggio 10' e che, in sede di fabbricazione, à montato e fissato in esso con accoppiamento ad interferenza.
Il sistema, così realizzato nella sua versione originale, oltre agli elementi precedentemente menzionati comprende pure, secondo la presente invenzione, il dispositivo 2 definente pista per gli elementi di tenuta radiale/di rivelazione o rilevazione di informazioni di rotazione dell'alboro a gomiti, il quale dispositivo comprende: il manicotto anulare 50 su-scettibile di essere montato solidale in corrispondenza dell'estremità dell’albero a gomiti, e contro il quale attuano tenuta i labbri di tenuta principali di PTFE 21' ed il labbro di tenuta antipolvere 22'; e dispositivo di rivelazione di informazioni di rotazione dell'albero a gomiti comprendente: la flangia 51 di estensione del manicotto 50 e dotata di un bordo dentellato includente denti 52 e spazi 53 tra i denti; e sensore 54 montata nell'elemento strutturale 10', suscettibile di rispondere diversamente ai denti 52 e agli spazi 53 della flangia 51 e collegato all'elaboratore di bordo dedicato 55.
Il complesso di tenuta secondo la presente invenzione può includere il sistema 1 di tenuta di estremità dell'albero a gomiti costituito da sistemi integrati di tenuta di estremità dell'albero a gomiti, del tipo secondo ulteriori domande di brevetto del medesimo Richiedente, prevista per motori a "gonna lunga" PI 9201708-8 {figura 5) o a "gonna corta" PI 9204868-4 (figura 6) e comprendenti, sostanzialmente: un elemento strutturale anulare 100, previsto per essere montato nel basamento del motore e un complesso di elementi di tenuta fatti di materiale elastomerico, inclusi nell'elemento strutturale mediante vulcanizzazione, e sufficienti a sigillare a tenuta tutte le intercapedini di estremità dell'albero a gomiti: elemento di tenuta radiale interno 101, impegnantesi contro l'albero a gomiti, elemento di tenuta radiale esterno 102, previsto solamente nel sistema di motore a gonna corta, e attestantesi contro il carter; elemento di tenuta statica 103, attestantesi contro il basamento del motore; elemento di tenuta angolare 104, sigillante per attestatura l’intercapedine tra il basimento del motore ed il carter.
Al sistema cosi strutturato è associato, secondo la presente invenzione, il dispositivo 2 definente pista per gli elementi di tenuta radiale/sensore di informazioni di rotazione dell’albero a gomiti, comprendente: il manicotto 50 solidale con l’albero a gomiti e dotato della flangia 51 con bordo dentellato provvisto di denti 52 e spazi 53, e dal sensore 54 montato nell’elemento strutturale 100 che è rispondente in modi diversi ai denti 52 e agli spazi 53 e che funziona in associazione con il computer o elaboratore di bordo dedicato 55.
Il complesso di tenuta secondo la presente invenzione può costituire il sistema di tenuta 1 delle estremità dell'albero a gomiti formato (figura 7) da elementi di ritenzione sigillati convenzionali 200, del tipo montati nel motore con l'ausilio del complesso 210 di componente adeguati, per elementi di ritenzione sigillati convenzionali 200 dovendosi intendere sostanzialmente quelli formati: dal labbro di tenuta principale 201; da labbri di tenuta ausiliari 202; dalla carcassa anulare 203 in cui sono inclusi mediante vulcanizzazione i labbri 201, 202; e dalla pista anulare 204 che à montata in modo solidale con l'albero a gomiti e contro la quale si attesta il labbro principale 201, e, per complesso 210 di componenti di montaggio dell'elemento di ritenzione dovendosi intendere sostanzialmente il complesso costituito: da una flangia 211 originariamente isolata dell'elemento di ritenzione 200, ricettrice di quest'ultimo e montata nel basamento del motore; e da un giunto 212 di cartone per la tenuta statica fra le facce della flangia ed il basamento del motore.
Nel complesso di tenuta costituito dall'elemento di ritenzione sigi!lato convenzionale 200 e dal complesso di montaggio 210, cosi costituito, è associato il dispositivo 2 sensore di informazioni di rotazione dell'albero a gomiti, costituito: dalla flangia 51 inclusa nell'estremità della pista 204 dell'elemento di ritenzione rivolta verso l'esterno e presentante bordo dentellato dotato di denti 52 e spazi 53 intercalati; e dal sensore 54 che può essere montato, ad esempio, nella carcassa 203 dell'elemento di ritenzione o nella flangia di montaggio 211 o in altra posizione contigua al complesso e in modo da risultare sensibile ai denti 52 e agli spazi 53 del bordo dentato della flangia 51 e operante in cooperazione con il computer di bordo 55.
Logicamente, i concetti di tenuta, secondo la presente invenzione, possono essere applicati in sistemi di tenuta sigillanti complessi diversi dalle estremità dell'albero a gomiti, includenti un elemento girevole, da cui devono essere captate informazioni di rotazione e accanto al quale sia suscettibile di operare un sistema di tenuta 1. Analogamente, il menzionato sistema di tenuta 1 è associato al dispositivo 2 definente pista per gli elementi di tenuta radiale/sensori di informazione di rotazione dell'elemento girevole, convenientemente adattati alle caratteristiche di installazione .
Claims (6)
- RIVENDICAZIONI 1. Complesso di tenuta perfezionato, caratterizzato dal fatto di comprendente essenzialmente, in cooperazione: un sistema (1) di tenuta di un elemento girevole; ed un dispositivo (2) definente pista per uno o più elementi di tenuta radiale del sistema di tenuta, e sensore di informazioni di rotazione dell'elemento girevole, associati gli uni agli altri.
- 2. Complesso di tenuta perfezionato secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto di comprendere sostanzialmente, in cooperazione: un sistema (1) di tenuta delle estremità di un albero a gomiti; e un dispositivo (2) definente pista per gli elementi di tenuta radiale del sistema di tenuta e sensori di informazioni di rotazione dell'albero a gomiti, inclusi gli uni negli altri.
- 3. Complesso di tenuta perfezionato, secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che il sistema (1) di tenuta delle estremità dell'albero a gomiti è costituito preferibilmente da un sistema integrato di tenuta delle estremità di detto albero a gomiti formato, sostanzialmente: da un elemento strutturale anulare (10) atto ad essere montato nel basamento del motore e posizionato attorno all'albero a gomiti; e da un complesso (20)-(30)-{40) di elementi di tenuta atti a fornire tutta la tenuta necessaria in corrispondenza delle estremità dell'albero a gomiti, fatti di materiali selezionati per fornire tenuta e suscettibili di essere inclusi nell'elemento strutturale mediante vulcanizzazione, cioè: elemento di tenuta radiale (20), formato, sostanzialmente: da un labbro di tenuta principale (21) con sezione a "L", fatto di politetrafluoroetilene - PTFE e dotato di una gola elicoidale di tenuta idrodinamica; e da un labbro di tenuta antipolvere (24) di gomma, feltro o simili; detto complesso di ele-menti di tenuta comprendendo inoltre: un elemento di tenuta statica elastomerico (30) per fornire tenuta superficiale tra l’elemento strutturale (10) ed il basamento del motore; ed un elemento di tenuta angolare elastomerico (40), per fornire tenuta dell’intercapedine tra il basamento del motore e il giunto del carter; e il dispositivo (2) definente pista per gli elementi di tenuta radiale/sensori di informazione di rotazione dell'albero a gomiti essendo formato, sostanzialmente: da un manicotto anulare (50) atto ad essere montato in modo solidale all'estremità dell'albero a gomiti (1) e la cui superficie esterna costituisce pista di tenuta per i labbri di tenuta principali di PTFE (21) ed il labbro di tenuta antipolvere (24); e dal dispositivo sensore di informazioni di rotazione dell'albero a gomiti costituito: da una flangia (51) estendentesi dall'estremità rivolta verso l'esterno del manicotto (50) e dotata di un bordo libero dentellato, costituito da denti (52) e da spazi (53) tra tali denti; e da un sensore (54) montato nell’elemento strutturale (10), suscettibile di rispondere in modi diversi (piando si trova in presenza di un dente (52) o di uno spazio (53) del bordo della flangia (51), detto sensore essendo collegato e cooperando con un elaboratore di bordo dedicato (55).
- 4. Complesso di tenuta perfezionato, secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che, in un'ulteriore possibile forma di realizzazione, il sistema (1) di tenuta delle estremità dell'albero a gomiti è un sistema semi-integrato di tenuta per detto albero a gomiti, costituito, sostanzialmente: da un elemento strutturale permanente (10'), suscettibile di essere montato nel basamento del motore e includente un elemento di tenuta statica superficiale (30') ed un elemento di tenuta angolare (40'), detti elementi essendo elastomerici ed. essendo inclusi nell'elemento strutturale/di montaggio (10') mediante vulcanizzazione; detto sistema semi-integrato essendo inoltre costituito da un elemento di tenuta radiale (20’), formato essenzialmente: da un labbro di tenuta principale di politetrafluoroetilene - PTFE (21') provvisto di tenuta idrodinamica; da un labbro di tenuta antipolvere (22*) di materiale tipo gomma, feltro o simili e carcassa (23') incorporati gli uni negli altri mediante vulcanizzazione, cosi da formare un complesso anulare originariamente isolato dall'elemento strutturale/di montaggio (10’) e che, in sede di fabbricazione, è montato e fissato in esso mediante interferenza; e il dispositivo (2) definente pista per gli elementi di tenuta radiale/sensori di informazione di rotazione dell'albero a gomiti essendo costituito: dal manicotto anulare (50) suscettibile di essere montato solidale all’estremità dell'albero a gomiti e contro il quale si attestano a tenuta i labbri di tenuta principale di PTFE (21') ed il labbro di tenuta antipolvere (22'); e dal dispositivo sensore di informazioni di rotazione dell'albero a gomiti costituito: dalla flangia (51) estendentesi dal manicotto (50) e dotata di bordo dentellato provvisto di denti (52) e spazi (53) tra i denti; e dal sensore (54) montato nell'elemento strutturale (10'), suscettibile di rispondere in modi diversi ai denti (52) e agli spazi (53) della flangia (51) e collegato all'elaboratore di bordo dedicato (55).
- 5. Complesso di tenuta perfezionato secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che, secondo un’ulteriore possibile forma di realizzazione, il sistema di tenuta (1) delle estremità dell'albero a gomiti è costituito da un sistema integrato di tenuta delle estremità dell'albero a gomiti, del tipo per motori a gonna lunga o per motori a gonna corta, costituito, sostanzialmente: da un elemento strutturale anulare (100) atto ad essere montato nel basamento del motore e carter e da un complesso di elementi di tenuta fatti di materiale elastomerico, inclusi nell'elemento strutturale mediante vulcanizzazione e sufficienti ad ermetizzare tutti gli interstizi delle estremità dell'albero a gomiti: elemento di tenuta radiale interno (101), attestantesi a tenuta contro l'albero a gomiti, elemento di tenuta radiale esterno (102), previsto solamente nel sistema per motore a gonna corta ed attestantesi a tenuta contro il carter; elemento di tenuta statica (103) attestantesi a tenuta contro il basamento del motore; elemento di tenuta angolare (104), ermetizzante l'intercapedine tra il basamento del motore ed il carter; e il dispositivo (2) definente pista per gli elementi di tenuta radiale/sensore di informazioni di rotazione dell'albero a gomiti essendo costituito: dal manicotto (50) solidale con l'albero a gomiti e dotato della flangia (51) a bordo dentellato provvisto di denti (52) e spazi (53) e dal sensore (54), rispondente in maniere diverse ai denti (52) e agli spazi (53) e operante in cooperazione con l'elaboratore di bordo dedicato (55).
- 6. Complesso di tenuta perfezionato, secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che, secondo un'ulteriore possibile forma di realizzazione, il sistema (1) di tenuta delle estremità dell'albero a gomiti è un sistema costituito da un elemento di ritenzione sigillato convenzionale (200), del tipo montato nel motore con l'ausilio di un complesso (210) di componenti adeguati; detto elemento di ritenzione sigillato convenzionale (200) essendo costituito, sostanzialmente: dal labbro di tenuta principale (201); dai labbri di tenuta ausiliari (202); dalla carcassa anulare (203), avente incorporati mediante vulcanizzazione i labbri (201), (202); e dalla pista anulare (204) che è montata solidale con l'albero a gomiti e contro la quale si attesta a tenuta il labbro principale (201); il complesso (210) di componenti di montaggio dell'elemento di ritenzione essendo formato sostanzialmente: da una flangia (211) originariamente isolata dall'elemento di ritenzione (200), ricettrice di quest'ultimo e montata nel basamento del motore; e da un giunto (212) di cartone per fornire tenuta statica tra le facce della flangia ed il basamento del motore; e il dispositivo (2) sensore di informazioni di rotazione dell'albero a gomiti essendo costituito: dalla flangia (51) inclusa nell'estremità della pista (204) dell'elemento di ritenzione rivolta all'esterno e presentante bordo dentellato provvisto di denti (52) e spazi (53) intercalati; e dal sensore (54) suscettibile di essere montato nella carcassa (203) dell’elemento di ritenzione o nella flangia di montaggio (211) o in altra zona contigua al complesso e in modo da risultare sensibile ai denti (52) e agli spazi (53) del bordo dentellato della flangia (51) e operante in cooperazione con l'elaboratore di bordo (55).
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